工程热力学课件 热力学总结
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在p－v图上
两个相同的刚性容器（A和B）装有不同 质量的同种理想气体，加热时，容器内 的压力的初态和终态值均相等（如图所 示），说明那一容器内的质量较多
p
2 p2
A p1 1 1’
2’ B
T
理想气体方程
pV＝mRgT
因为压力任意时刻均 相等，所以温度较低 的容器（A）内一定 气体较多
定比热容的理想气体工质经历如图所示的三种
第三定律
绝对熵
“工程热力学”课程总结
过程
热力过程
化学反应过程
闭开 口口 系系
循环 热机
制冷 热泵
热 热 内燃机 外燃机 力力 过 过 柴 汽 燃气 蒸汽 程 程 油 油 轮机 动力
空 蒸吸 气 气收 压压
缩缩
“工程热力学”课程总结
工质
研究方法
状态参数全 微分特征 Maxwell式 微分关系式 比热关系式 状态方程
21℃ ， 600
kPa
qm
1
2 qm/2 82℃ ， 100
kPa -40℃ ， 100
3 qm/2 kPa
符合热力学第一定律和第二定律，所以 装置可行 。但是理论上讲，不是最佳， 因为有有效能损失。最佳设计应在满足 设计条件下，尽量满足 Siso 0
定压过程的热量 q p c p dT
只适用于理想气体，而不适用 于实际气体
系统经历一个可逆定温过程，由于温 度没有变化，故该系统工质不能与外 界交换热量
循环净功越大，则循环的热效率也越大 熵增加的过程不一定是不可逆过程 任意可逆循环的热效率都是η＝T2/T1
试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关 系，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示
种类
理想 气体
混湿 合空 气气 体
实际 气体
水制 蒸冷 气工
质
答疑 机电楼915
填空 选择或者判断 简要回答问题 作图 计算题 ……
判断下述说法对错，并简述理由
动力循环的热效率小于等于1
不可逆过程可以自发进行。 对于任意一个过程，热力学第二定 律对系统的要求是熵变大于等于0
工质经过任何一个循环的熵变均不 为零
“工程热力学”课程总结
一
质第
第
第
般
量一
二
三
概
守定
定
定
念
恒律
律
律
过程
工质
“工程热力学”课程总结
一般概念 平衡、准静态、可逆、状态参数等
“工程热力学”课程总结
第一定律
能的数量关系
闭口、开口、循环 化学反应（反应热）
“工程热力学”课程总结
第二定律
能的质量
表述、卡诺定理 克氏不等式、熵、Ex、作功能力损失 过程方向、最大（小）功，化学平衡判据
Ta k(Tc Tb )
＝
1 2cvTb
( pb pa )(vc va )
1
pa pb
k
vc va
1
p b
p
c
T
s T
a v
p
b T
1
c pTa
ln
Tb Tc
ln Tb 1 Tc
c p (Tc Tb )
Tc 1
Tb
c s a s
有人设计了一种特殊装置，它可使一股氮 气（通过这种装置）分离成两股流量相等， 压力相同的氮气，其中一股为高温，另一 股为低温，参数如图所示，试通过定量计 算论证这种装置是否可行？从理论上讲这 一设计是否是最佳设计？氮气作理想气体 处理，并取定值比热容，
理想循环，试在T－s图上表示这些循环，并确
定它们的热效率
pb
T
b
v
s
a
c
p
v
v
s
c
a
p
s
pb p c v a dp/dv=常数
T
bp c v
dp/dv=常数
a
v
sБайду номын сангаас
qxi cv (Tb Ta ) cp (Tc Tb )
w
1 2
(
pb
pa
)(vc
va
)
( pb
2cv Tb
pa )(vc va )
两个相同的刚性容器（A和B）装有不同 质量的同种理想气体，加热时，容器内 的压力的初态和终态值均相等（如图所 示），说明那一容器内的质量较多
p
2 p2
A p1 1 1’
2’ B
T
理想气体方程
pV＝mRgT
因为压力任意时刻均 相等，所以温度较低 的容器（A）内一定 气体较多
定比热容的理想气体工质经历如图所示的三种
第三定律
绝对熵
“工程热力学”课程总结
过程
热力过程
化学反应过程
闭开 口口 系系
循环 热机
制冷 热泵
热 热 内燃机 外燃机 力力 过 过 柴 汽 燃气 蒸汽 程 程 油 油 轮机 动力
空 蒸吸 气 气收 压压
缩缩
“工程热力学”课程总结
工质
研究方法
状态参数全 微分特征 Maxwell式 微分关系式 比热关系式 状态方程
21℃ ， 600
kPa
qm
1
2 qm/2 82℃ ， 100
kPa -40℃ ， 100
3 qm/2 kPa
符合热力学第一定律和第二定律，所以 装置可行 。但是理论上讲，不是最佳， 因为有有效能损失。最佳设计应在满足 设计条件下，尽量满足 Siso 0
定压过程的热量 q p c p dT
只适用于理想气体，而不适用 于实际气体
系统经历一个可逆定温过程，由于温 度没有变化，故该系统工质不能与外 界交换热量
循环净功越大，则循环的热效率也越大 熵增加的过程不一定是不可逆过程 任意可逆循环的热效率都是η＝T2/T1
试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关 系，并将可逆过程的膨胀功和技术功表示
种类
理想 气体
混湿 合空 气气 体
实际 气体
水制 蒸冷 气工
质
答疑 机电楼915
填空 选择或者判断 简要回答问题 作图 计算题 ……
判断下述说法对错，并简述理由
动力循环的热效率小于等于1
不可逆过程可以自发进行。 对于任意一个过程，热力学第二定 律对系统的要求是熵变大于等于0
工质经过任何一个循环的熵变均不 为零
“工程热力学”课程总结
一
质第
第
第
般
量一
二
三
概
守定
定
定
念
恒律
律
律
过程
工质
“工程热力学”课程总结
一般概念 平衡、准静态、可逆、状态参数等
“工程热力学”课程总结
第一定律
能的数量关系
闭口、开口、循环 化学反应（反应热）
“工程热力学”课程总结
第二定律
能的质量
表述、卡诺定理 克氏不等式、熵、Ex、作功能力损失 过程方向、最大（小）功，化学平衡判据
Ta k(Tc Tb )
＝
1 2cvTb
( pb pa )(vc va )
1
pa pb
k
vc va
1
p b
p
c
T
s T
a v
p
b T
1
c pTa
ln
Tb Tc
ln Tb 1 Tc
c p (Tc Tb )
Tc 1
Tb
c s a s
有人设计了一种特殊装置，它可使一股氮 气（通过这种装置）分离成两股流量相等， 压力相同的氮气，其中一股为高温，另一 股为低温，参数如图所示，试通过定量计 算论证这种装置是否可行？从理论上讲这 一设计是否是最佳设计？氮气作理想气体 处理，并取定值比热容，
理想循环，试在T－s图上表示这些循环，并确
定它们的热效率
pb
T
b
v
s
a
c
p
v
v
s
c
a
p
s
pb p c v a dp/dv=常数
T
bp c v
dp/dv=常数
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sБайду номын сангаас
qxi cv (Tb Ta ) cp (Tc Tb )
w
1 2
(
pb
pa
)(vc
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( pb
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pa )(vc va )